水文地質在巖土工程勘察中的重要性及對策探討

陳繼平楊元周

（1.重慶市勘測院，重慶 401121；2重慶市勘察設計有限公司，重慶 401121）

水文地質在巖土工程勘察中的重要性及對策探討

陳繼平1，2楊元周2

（1.重慶市勘測院，重慶 401121；2重慶市勘察設計有限公司，重慶 401121）

水文地質勘察是巖土工程勘察中較為基礎的工作。雖然是基礎工作，但是它對整個工程的設計和后續預防災害等方面，有著較為重要的作用。本文從水文地質的重要性、評定內容、巖土的水理性質研究、地下水對工程造成危害進行分析，希望對實際工作的應對策略提供參考。

巖土工程；水文地質；勘察

建筑工程或巖土工程在開始之前，都要對水文地質進行勘察。水文地質的條件會影響到整個工程的質量。水文地質主要是對地下水的各種特性和分布情況進行研究。合理利用地下水，能夠有效減少開礦時的不利情況。地下水水位的上升和下降，會對整個巖土工程造成一定危害。而地下水水位變化的情況，主要由自然因素和人為因素引起。

一、水文地質問題在工程地質勘察中的重要性

雖然水文地質勘察在實際工作中容易被忽略，但是它的重要作用卻是不可替代的。地下水是巖土體的一部分，地下水水位發生變化時會對巖土工程的質量產生一定影響。我國地質情況比較復雜，尤其在一些水文地質條件非常復雜的地方，工程建設中常常忽略了對水文地質的勘察。某些施工單位只是簡單的在工程附近或者較淺地方開展水文地質勘察工作，對工程底下的水文地質狀況沒有足夠重視。整個工程最初的水文地質勘察工作做得不到位、不徹底，會對后續的工程建設和工程質量會造成嚴重危害。為了確保整個工程的質量和安全性，一定要對水文地質勘察工作重視起來。

二、水文地質在工程地質勘察中的主要評定內容

1.水文地質勘察，主要是對地下水的特征及其具體分布情況進行勘察。勘查工作開始之前，要對自然狀態下的地下水分布情況有一定了解，同時運用一定科學方法精算出工程進行時，人為因素對地下水的影響以及變化的地下水對工程會有哪些損害。

2.不同地域的水文地質條件是不同的，應該對工程建設地當地的巖體成分進行分析，結合地層結構，預先將影響工程的各項因素羅列出來，再結合專業研究人員和相關設計人員的調查情況和分析、建議，對出現頻率比較高的問題進行綜合評價，總結出合理解決方案。評價工作主要是對地下水的特征、分布情況等進行分析，在此基礎上對地下水的水位和水的腐蝕性做一定評價，研究地下水對巖土體甚至工程可能有的影響，并總結出合理應對措施。

3.施工項目開始之前，要進行水文地質勘察。水文地質勘察不僅需要掌握當地地質環境方面的資料，還要組織專業勘察人員對當下水文地質條件進行詳細勘察。勘察所得數據能為下一步工作的開展提供水文地質參數。

三、巖土勘察需要對水文地質做出內容評價

1.對工程建設地點周圍的水文地質條件進行勘察，尤其地下水的各項情況。并查閱相關資料，確認地下水對整個工程項目以及工程施工問題的影響，提前做好相關防范措施。施工過程中會產生廢水殘渣，這些廢水殘渣滲入地下之后，會影響地下水的質量。所以在工程建設中一定要將廢水殘渣清理干凈，避免影響到工程質量。

2.施工地周圍的巖土結構要進行詳細勘察并分析，將影響嚴重的問題標注出來，做好相關防護措施。水文地質勘察時，要對地下水的分布狀態、活動情況等進行重點勘察。勘察中發現的問題，一定要為其制定防護措施，避免這些問題影響建筑物的安全。

3.工程用到的伸入地下的材料，要考慮它的質量是否過硬、能不能經受住地下水的腐蝕。地基選擇時，一定要仔細勘察，避免巖土變軟威脅建筑物的安全。

四、巖土的水理性質研究

巖土水理性質和巖土物理性質共同構成工程地質性質。巖土和地下水在相互作用下會表現出一些不同的性質，即巖土水理性質。巖土水理性質會對巖土的強度產生影響，進而到整個建筑物的質量。水文地質勘察既要對巖土的物理性質進行勘察，更要對巖土水理性質詳細勘察。地下水形態靈活，在巖土中的存在方式比較多元，不同存在方式使得巖土水理性質也不是唯一的。4種地下水形式：

1.強結合水。在一定強壓環境下，會出現密度大于普通水并且水體有粘性和一定彈力的強結合水。重力作用對強結合水沒有影響。弱結合水只受到較小吸附力影響，它能在顆粒水膜中緩慢移動。結合水受到的約束力比較強，在巖土層流動性不大，所以它對巖土水理性質的影響不是很大。

2.毛細管水。顧名思義就是地下水在巖土層比較細窄的縫隙中出現的狀態。毛細管水的受力情況主要來自毛細管力和重力。毛細管力比較大時，毛細管水位跟著上升；相反地，毛細血管力較小，其水位會明顯下降。毛細管水這樣來回的流動，會使整個巖土層逐漸變軟，以至于腐蝕了建筑物的地基。

3.重力水。也就是人們通常理解的“地下水”。這種地下水能夠自由地在巖土層的孔隙中任意流動且狀態活躍。由于重力水能對巖土水理性質產生比較大的影響，它也是水文地質勘察工作中的重點。

五、地下水對工程帶來的諸多影響分析

自然界中的生物，離開水很難活下去。水是相當寶貴的，它孕育了許許多多的生命。水文地質勘察工作正是對地下水的分布和它的特征進行分析，為整個巖土工程提供有用數據。不同形式的地下水，在巖層中的分布是不一樣的，有的分布在巖層中。巖層中的地下水發生變化，很容易對巖土本身產生影響。地下水水位上升，會使巖層整個質地變黏變軟，最終導致巖體松散，造成巖土沼澤化。還會造成斜坡坡體疏松，使整個斜坡最終滑向地面。有些溶洞雖然屹立多年不倒，但是溶洞下的地下水水位上升之后，使得堅硬的巖石被水浸濕、腐蝕，久而久之整個溶洞就會崩塌。同樣的，地下水水位下沉，也會引起一系列問題。下沉的情況通常是由于地表降水太少，水分不能滲入地下。而發生降水少的情況多是由人為因素導致的。人為破壞植被導致生態環境發生變化，降水減少。地下水不能跟地表水進行有效循環，導致整個水質出現大面積的污染。河流中的水因不能循環也會出現富營養化問題，水生動植物的生命會遭受威脅。另外，地下水水位頻繁的上下浮動，會使巖土不斷處在膨脹、收縮狀態，長期下去會使巖土和土壤發生解體，整個地面崩塌。地面上的建筑物勢必會被嚴重損壞。可見，水文地質勘察中地下水情況的重要性。地下水水位可分為3種狀態：

1.地下水水位上升。氣候發生變化，氣溫和降水量也會跟著發生變化。降雨多，則滲入地下的水分就多，地下水水位出現上升情況。人為因素導致地下水水位上升的情況也不少見。水電站工程和大壩建設等工程類項目，都會對地下水產生直接影響。不論人為因素還是自然因素，都可能直接或間接的影響到巖層結構。巖層經過地下水的長期浸潤，再遇上下雨天的話，很可能造成泥石流。巖土體本身就具有一定滲透性，地下水水位升高會直接影響到已經建好的各種工程的堅固性，嚴重的還可能引發工程事故；正在建設的工程也會被這種情況影響，導致工期延長，不能按時完工。此外，水位上升會嚴重影響巖體硬度，山體硬度大大降低，橋梁和山體容易發生垮塌，嚴重時很可能威脅人們的生命財產安全。

2.地下水下降。降水少，相應地滲入地下的水分就少，整個地下水水位下降。但更多的是人為因素導致地下水出現水位下降的情況。過量抽取地下水、日常不節約用水、資源浪費、植被破壞、生態環境惡化等都會引起地下水急速下降。地下水水位下降，地下和地表之間的水循環不能正常進行，海洋出現海水營養化，河流湖泊則會水量驟減最終干旱，而地面降水也會越來越少。長期下去整個自然環境定會越來越沒有生機，大量農作物和其他植物都會在降水稀少的情況中枯萎死去。同樣，地下水水位勢必會影響到巖土工程的質量和安全性。

3.地下水水位頻繁升降。地下水有升有降說明它是循環著的，若是頻繁升降也會造成一定不良影響。地下水頻繁升降，整個巖土結構就會被改變。有的地方厚一點，有的則薄一點。這種不均勻的形狀會對建筑物造成影響。而且頻繁升降會使巖土層中的各類元素缺失，如鋁、鐵等。另外，頻繁升降很容易讓巖土層的狀態不穩定，最終導致巖石疏松、土壤解體。山體和建筑物的安全性、質量等嚴重受到影響。

結語

水文地質勘察對整個巖土工程的影響十分重大，它既是巖土工程的基礎工作，也是其重要環節。地下水的分布情況和特征要詳細勘察，確保整個工程在安全地基上進行，保證工程和建筑物的質量。

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